Динамическая маршрутизация Изменяющиеся параметры в сети Топология сети

Динамическая маршрутизация Изменяющиеся параметры в сети: Топология сети Появление новых узлов Появление новых каналов … Каналы связи Выход из строя канала Ввод в строй канала Узлы сети Выход из строя маршрутизатора Ввод в строй маршрутизатора Изменение нагрузки в сети

Динамическая маршрутизация Оптимальность: Минимальное время доставки Минимальная стоимость доставки Минимальная задержка … Алгоритмы динамической маршрутизации: Алгоритм Бэллмана-Форда Алгоритм Дейкстры

Алгоритмы состояния канала или вектора расстояния Алгоритмы состояния канала (известные также как алгоритмы "первоочередности наикратчайшего маршрута") направляют потоки маршрутной информации во все узлы об'единенной сети. Однако каждый роутер посылает только ту часть маршрутной таблицы, которая описывает состояние его собственных каналов. Алгоритмы вектора расстояния ( известные также как алгоритмы Бэлмана-Форда) требуют от каждогo роутера посылки всей или части своей маршрутной таблицы, но только своим соседям. Алгоритмы состояния каналов фактически направляют небольшие корректировки по всем направлениям, в то время как алгоритмы вектора расстояний отсылают более крупные корректировки только в соседние роутеры. Отличаясь более быстрой сходимостью, алгоритмы состояния каналов несколько меньше склонны к образованию петель маршрутизации, чем алгоритмы вектора расстояния. С другой стороны, алгоритмы состояния канала характеризуются более сложными расчетами в сравнении с алгоритмами вектора расстояний, требуя большей процессорной мощности и памяти, чем алгоритмы вектора расстояний. Вследствие этого, реализация и поддержка алгоритмов состояния канала может быть более дорогостоящей. Несмотря на их различия, оба типа алгоритмов хорошо функционируют при самых различных обстоятельствах.

Автономные системы (Autonomous System – AS) Автономная система – AS имеет уникальный номер AS: Часть сети, управляющаяся из одного центра управления Реализующая одну политику маршрутизации Внутри AS обеспечиваются одинаковые протоколы маршрутизации

Автономные системы Протоколы AS маршрутизации внутри Внутренние протоколы маршрутизации IGP – Interior Gateway Protocol Протоколы AS Внешние маршрутизации между протоколы маршрутизации EGP – Exterior Gateway Protocol

Сходимость протоколов маршрутизации Сходимость протокола – способность протокола оперативно реагировать на изменения в сети и приводить маршрутизаторы к соответствующее состояние Время сходимости – время за которое маршрутные таблицы переходят в состояние, адекватное изменившейся ситуации сети

Внутренние протоколы маршрутизации Внутренние протоколы маршрутизации: RIP OSPF IGRP EIGRP IS-IS ….

Протокол маршрутизации RIP - Routing Information Protocol Разработан в 1980 х Используется в TCP/IP, Novell Стандарт RFC 1058, 1988 год Алгоритм вычисления маршрута – Бэллмана-Форда

RIP. Метрика Целое число из диапазона 0. . 15 Измеряется числом промежуточных маршрутизаторов до сети назначения Для непосредственно подсоединенных сетей – значение ≪ 0≫ Значение ≪ 16≫ – сеть недоступна

RIP. Метрика Не зависит от Задержек Пропускной Надежности Загрузки способности

RIP. Алгоритм Функционирования Рассылка соседям маршрутной информации 2. Корректировка собственной ТМ после получения обновления от соседей 1.

RIP. Рассылка 1 раз в 30 сек. маршрутизаторы сообщают соседям свою таблицу маршрутизации Вся таблица размещается в RIPпакетах и рассылается всем соседям

RIP. Транспортировка данных Для адресации соседних маршрутизаторов используется широковещательная адресация Адрес рассылки обновлений 255 Пакет RIP инкапсулируется в UDP Используется UDP порт 520 один пакет – до 25 маршрутных записей В Максимальная длина пакета 512 байт Если таблица не влезает – несколько RIPпакетов

Достоинства протокола RIP Простота реализации Низкие требования к вычислительным ресурсам маршрутизаторов Низкие требования к объемам памяти маршрутизаторов Простота настройки

Недостатки протокола RIP Неэффективность метрики маршрутов Высокая загрузка каналов Ограниченный диаметр сети Медленная сходимость Отсутствие маски подсети Отсутствие подтверждения подлинности Отсутствие шифрования

Протокол маршрутизации RIP-I I Стандарт RFC 1721, 1994 год Нововведения Аутентификация Маска сети Групповая адресация Метки маршрута Ссылка на следующий маршрутизатор

RIP-II. Транспортировка Данных Для адресации соседних маршрутизаторов используется групповая адресация Адрес рассылки обновлений – 224. 0. 0. 9 Для совместимости оставлена возможность использовать широковещание Пакет RIP-II использует UDP, порт 520 один пакет – до 24 маршрутных записей В

Протокол маршрутизации OSPF = Open Shortest Path First Разработан в 1991 г. Основной стандарт – RFC 1247 Версии протокола – OSPF 1, 2, 3

Протокол OSPF Протокол состояния канала Использует алгоритм Дэйкстра Один из основных внутренних протоколов маршрутизации

Протокол OSPF. Метрика Задается числом 0. . 65535 Метрика определяется как количество секунд, требуемое для передачи 100 Мбит через физическую среду данной сети 10 Base-T Ethernet – 10 56 кбит/с – 1785 Метрика канала со скоростью передачи данных 100 Мбит/с и выше – 1 Для каждого канала связи метрика может задаваться администратором

Протокол OSPF Рассылаются Advertisement пакеты LSA – Link State Содержат информацию о подключенных каналах и их состояниях (метриках) Рассылка осуществляется при изменении состояния какого-либо канала результате лавинного обмена все узлы В получают информацию о всех каналах сети

Протокол OSPF Причины рассылки LSA: Изменилось состояние интерфейса Произошли изменения в маршрутизаторе сети Произошло изменение состояния одного из соседних маршрутизаторов Изменилось состояние одного из внутренних маршрутов Изменение состояния межзонного маршрута Появление нового маршрутизатора, подключенного к сети Возникли изменения одного из внешних маршрутов Маршрутизатор перестал быть пограничным для данной as (например, перезагрузился). Возраст маршрута достиг предельного значения (30 минут) т. п. И

OSPF. Транспортировка Данных OSPF инкапсулируется непосредственно в IP Зарезервированный номер в протоколе IP – 89 Для передачи маршрутных обновлений используются адреса: Для адресации всех OSPF-маршрутизаторов: 224. 0. 0. 5 Для адресации всех назначенных OSPFмаршрутизаторов: 224. 0. 0. 6

Достоинства протокола OSPF Гибкая метрика Быстрая сходимость Низкая загрузка каналов служебным трафиком Отсутствие петель маршрутизации Поддержка доменов маршрутизации Поддержка различных маршрутов для разных типов обслуживания

Недостатки протокола OSPF Высокие требования к ресурсам: Быстродействие Объемы памяти для хранения Высокая сложность конфигурирования

Протоколы внешней маршрутизации Протокол BGP Border Gateway Protocol Основан на алгоритме Дэйкстра Текущая версия – 4 Стандарт - RFC 1163, 1267, 4271 (2006 г. ) Позволяет исключить петли маршрутизации Использует транспорт TCP, порт 179 Другие протоколы ES-IS (End System to Intermediate System) ISO 9542

Протокол BGP протокол обмена маршрутной информацией между пограничными маршрутизаторами Принципиальным отличием внешней маршрутизации от внутренней является наличие маршрутной политики, то есть при расчете маршрута рассматривается не столько метрика, сколько политические и экономические соображения BGP-соседи рассылают (анонсируют, advertise) другу векторы путей (path vectors). Путь обычно определяется как упорядоченный список автономных систем, который должен пройти пакет для достижения пункта назначения. Вектор путей, в отличие от вектора расстояний, содержит не просто адрес сети и расстояние до нее, а адрес сети и список атрибутов (path attributes), описывающих различные характеристики маршрута от маршрутизатораотправителя в указанную сеть.

Протокол BGP Данных, содержащихся в атрибутах пути, должно быть достаточно, чтобы маршрутизатор-получатель, проанализировав их с точки зрения политики своей АС, мог принять решение о приемлемости или неприемлемости полученного маршрута. - политика приема маршрутов (accept policy) - политика анонсирования маршрутов (announce policy)